焦爐煙氣余熱脫硫技術方案

1、焦爐煙道氣脫硫項目技術方案一、 設計概況說明1、工程概況1.1 概述 焦爐煙囪排放的大氣污染物為焦爐煤氣燃燒后產生的廢氣，主要有SO2、NOx及煙塵等，二氧化硫是大氣的重要污染源之一，其污染危害甚大。2012年6月，環(huán)境保護部及國家質量監(jiān)督檢驗檢疫局聯(lián)合發(fā)布了煉焦化學工業(yè)污染物排放標準，明確規(guī)定了焦化工業(yè)的大氣污染物排放標準。某公司焦爐煙氣煙氣中排放的SO2、NOx指標不能滿足煉焦化學工業(yè)污染物排放標準要求，因此需要技改增設脫硫裝置。1.2 設計方案編制依據(jù)和原則1.2.1設計依據(jù)（1）根據(jù)甲方提供的基礎資料，以不影響原有焦爐生產系統(tǒng)為前提，對焦化廠排放尾氣進行處理，保證焦爐及新建系統(tǒng)運行安全

2、。（2）采用高效、先進、運行穩(wěn)定、管理方便的治理工藝及技術，保證廢氣達標排放；（3）精心布設系統(tǒng)的流程，減少運行過程的物耗及能耗，降低運行成本；（4）根據(jù)工程的實際情況盡量減少脫硫脫硝裝置的建設投資。（5）改造工程將充分利用現(xiàn)有設備和場地，力求工藝流程和設備布置合理。（6）所有設備的制造和設計完全符合企業(yè)標準及安全可靠，連續(xù)有效運行的要求，確保凈化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。1.2.2設計標準煉焦化學工業(yè)污染物排放標準（GB16171-2012）鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB502052001）工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范（HGJ22991火電廠煙氣脫硝工程技術規(guī)范-選擇性催化還原法

3、（HJ562-2010）低壓配電設計規(guī)范DL/T50044-95低中壓鍋爐用無縫鋼管標準；GB3087-2008優(yōu)質碳素結構鋼冷軋薄鋼板和鋼帶標準；GB/T13237-2013碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶; GB/T 3274-2007高頻電阻焊螺旋翅片管HG/T 31812009氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口GB/T 985.12008非合金鋼及細晶粒鋼焊條；GB/T5117-2012鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程TSG G0001-2012承壓設備無損檢測 NB/T47013(JB/T4730)煙道式余熱鍋爐通用技術條件GB/T28056-2011煙道式余熱鍋

4、爐產品型號編制方法JB/T9560-1999工業(yè)鍋爐水質GB1576-2008工業(yè)鍋爐安裝工程施工及驗收規(guī)范GB50273-2009鍋爐節(jié)能技術監(jiān)督管理規(guī)程TSG G0002-2010鍋爐油漆和包裝技術JB/T1615-91中華人民共和國環(huán)境保護法中華人民共和國大氣污染防治法大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）技術指標及環(huán)保要求HJ2001-2010、HJ2040-2014以上標準如有新標準，均按新標準執(zhí)行。2、設計工程條件一、二期有焦爐4座，單期年產焦炭100萬噸，使用焦爐自產凈化后的煤氣回爐加熱，煤氣燃燒后產生的廢氣量約為154400m3/h（可研中工況數(shù)據(jù)），出爐總煙道溫度

5、230-270，經余熱回收裝置回收熱量后經煙囪直接排放，排氣溫度為140-160。將焦化廠自有氨水作為氨源2.1 脫硫煙氣參數(shù)序號名稱煙氣參數(shù)備注單位數(shù)據(jù)1焦爐產量萬噸/年1002煙氣流量m3/h154400設計按1800003脫硫入口煙氣溫度140-1604入口粉塵濃度mg/ m360目標55入口SO2濃度mg/ m3500目標306氮氧化物mg/ m38007氨水濃度12-22%回爐煤氣全分析成分CH4H2CO2O2N2COCmHn組成26%58%2.2%0.6%4.5%6.2%2.5%煙氣成分名稱排放截面排放高度廢氣組成煙囪3.2m125mCO2 H2O O2 N26.36% 20.72

6、% 3.65% 69.2%2.2 吸收劑的供應自有濃氨水濃度為12%2.3 電、水、蒸汽、壓縮空氣供應電源 80v 10kv 壓縮空氣 0.6 mpa工藝水壓力0.3mpa循環(huán)冷卻水主要用于泵、風機的冷卻水，或系統(tǒng)沖洗用水，引自循環(huán)水系統(tǒng)；進水壓力0.40Mpa，回水壓力0.20Mpa。2.4 主要技術指標和規(guī)范依據(jù)序號名稱煙氣參數(shù)備注單位數(shù)據(jù)1焦爐產量萬噸/年1002煙氣流量m3/h154400設計按1800003脫硫入口煙氣溫度140-1604脫硫出口煙氣溫度5入口粉塵濃度mg/ m360目標56入口SO2濃度mg/ m3500目標307氮氧化物mg/ m38008氨水濃度12-22%9氨

7、逃逸率mg/ Nm3510除霧器出口煙氣霧滴濃度mg/ Nm37511運行率100%12裝置使用壽命年30三、脫硫工藝技術方案1、工藝技術的選擇 目前脫硫技術有多種，按照脫硫原料的不同，濕法脫硫分為：石灰-石膏法、雙堿法、氨法、鎂法、海水脫硫等。其中濕法脫硫技術占脫硫總量的80%以上。本焦化廠尾氣可采用氨法脫硫，將焦化廠自有濃度為12-的氨水作為氨源，將其作為脫硫催化劑即可滿足工藝要求。2、氨法脫硫工藝技術介紹2.1 概述二氧化硫是大氣中主要污染物之一，是衡量大氣是否遭到污染的重要標志。焦爐排放煙氣中的二氧化硫是造成大氣污染主要的因素之一，它不僅能造成酸雨危害人類，而且據(jù)最近世界環(huán)境專家斷言，

8、還是破壞大氣臭氧層的一個重要因素。因此，二氧化硫的治理迫在眉睫。為貫徹中華人民共和國環(huán)境保護法、中華人民共和國水污染防治法、中華人民共和國大氣污染防治法、中華人民共和國海洋環(huán)境保護法、國務院關于落實科學發(fā)展觀 加強環(huán)境保護的決定等法律、法規(guī)和國務院關于編制全國主體功能區(qū)規(guī)劃的意見，保護環(huán)境，防治污染，促進煉焦化學工業(yè)生產工藝和污染治理技術的進步，環(huán)保部發(fā)布煉焦化學工業(yè)污染物排放標準（GB 16171-2012）。標準規(guī)定了煉焦化學工業(yè)企業(yè)水污染物和大氣污染物排放限值、監(jiān)測和監(jiān)控要求，以及標準的實施與監(jiān)督等相關規(guī)定。在標準中二氧化硫含量做了硬性規(guī)定。因此焦爐煙氣系統(tǒng)必須增設煙氣脫硫裝置。2.2

9、原理SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3亞硫酸銨被鼓入的氧化空氣氧化成硫酸銨：2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO42.3 優(yōu)勢3、工藝方案及其技術特點3.1 工藝流程簡述本脫硫塔技術采用單塔雙循環(huán)工藝，以水溶液中的SO2和NH3的反應為基礎，得到亞硫酸銨中間產品，亞硫銨再被氧化成硫酸銨；溫度<170焦爐煙氣進入脫硫塔，用氨化吸收液循環(huán)吸收煙氣中的SO2生成亞硫酸銨，脫硫后的煙氣(溫度50-60)通過煙氣再熱器升溫到100左右后經煙囪排放大氣。吸收劑氨與吸收液混合后進入脫硫塔，

10、吸收形成的亞硫酸銨進入脫硫塔底部與氧化空氣接觸反應生成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液入蒸發(fā)飽和段，將煙氣溫度降低并蒸發(fā)水份，形成固含量510的硫酸銨漿液。硫酸銨漿液由結晶泵送至硫銨裝置。3.2 工藝系統(tǒng)組成3.2.1 氨水供應系統(tǒng)氨水泵（包括電機）、氨水槽、管道、液位計、閥門等輔助設備和材料。3.2.2 煙氣系統(tǒng)脫硫塔進口原煙氣擋扳門和旁路檔板門和相關附件等，煙道、膨脹節(jié)，脫硫塔及相關的附屬設備。3.3 工藝技術特點氨法脫硫技術能將廢氣中的二氧化硫和焦化廠的廢氨水轉化為化肥，不產生任何廢水、廢液和廢渣，沒有二次污染，是一項真正意義上的將污染物全部資源化，符合循環(huán)經濟要求的脫硫技術。與鈣法相比，氨法屬于

11、回收法，鈣法為拋棄法，容易造成二次污染。氨法優(yōu)點如下：系統(tǒng)簡單、設備體積小，能耗低。氨是一種良好的堿性吸收劑，氨法脫硫屬于氣-液反應，反應速度快，反應完全，吸收劑利用率高，因此減少了設備的體積和能耗。脫硫塔不易結垢。由于氨具有更高的反應活性，且硫酸銨具有極易溶解的化學特性，因此氨法脫硫系統(tǒng)不易產生結垢現(xiàn)象。設備占地少。氨回收法脫硫裝置無需原料預處理工序，副產物的生產過程也相對簡單，配置的設備較少，設備占地無需太大。脫硫副產物價值高氨回收法脫硫裝置的運行過程即是硫酸銨的生產過程，脫硫副產的亞硫銨溶液既可以通過后續(xù)裝置干燥結晶制成硫銨化肥出售，也可以不用干燥，將亞硫銨溶液直接運去氮肥廠做復合肥原料

12、，進一步降低能耗，成本低廉。既脫硫又脫硝-適應環(huán)保更高要求氨對NOX同樣有吸收作用。另外脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX還具有還原作用，所以氨法脫硫的同時也可實現(xiàn)一部分脫硝的目的。3.3 運行主要數(shù)據(jù)表系統(tǒng)處理前mg/Nm3系統(tǒng)處理后mg/Nm3 1SO2含量500302顆粒物6053NH3逃逸率54NOx8005氨水濃度12-20%6煙氣入口溫度1607煙氣出口溫度60-70四、工程總承包的項目內容和界限劃分4.1 工程總承包的項目內容本脫硫項目為總包（交鑰匙）工程，承包單位負責系統(tǒng)內所有的施工項目及配套工程。4.2 工程總承包的項目界限劃分甲方供應水、氣、汽到裝置區(qū)外1m，乙方外送硫銨母液管

13、到裝置區(qū)外1m五、設備清單5.1 工藝設備清單名稱規(guī)格材質單位數(shù)量廠家脫硫塔 ×40000Q235B玻璃鱗片臺1唐山德業(yè)煙氣風機陜鼓高壓電機佳木斯一級循環(huán)泵MCZ系列Q=300m3/h,H=45mCr30臺2二級循環(huán)泵MCZ系列Q=160m3/h,H=35mCr30臺2循環(huán)槽（帶攪拌器）3000×3600V=25m3FRP臺1唐山德業(yè)結晶槽（帶攪拌器）3000×3600V=25m3FRP臺1唐山德業(yè)回液槽（帶攪拌器）3000×3600,V=25m3FRP臺1唐山德業(yè)工藝水槽3000×3600,V=25m3Q235B臺1唐山德業(yè)氨水槽3000&#

14、215;3600V=25m3Q235B臺1唐山德業(yè)結晶泵MCZ系列Q=15m3/h,H=50mCr30臺2工藝水泵IS系列Q=20m3/h,H=65m組合件臺2氨水泵IH系列Q=25m3/h,H=50m組合件臺2回液泵MCZ系列Q=15m3/h,H=35mCr30臺2氧化風機LW8-2.5，Q=8m3/min,P=0.25Mpa，包括儲氣罐、冷卻器等組合件臺2風門組合件臺3唐山德業(yè)膨脹節(jié)Q235B個（待定）唐山德業(yè)煙氣再熱器臺1唐山德業(yè)5.2 電氣清單名稱規(guī)格材質單位數(shù)量廠家5.3 儀控清單名稱規(guī)格材質單位數(shù)量廠家5.3 主要備品備件清單名稱規(guī)格材質單位數(shù)量廠家六、運行費用6.1 物料消耗表及年運行費用（年運行360天